Question

4．如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动过程中时，物体M始终保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

• A． 滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
• B． 滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
• C． 滑块运动到C点时，N＞（ M+m） g，M与地面无摩擦力
• D． 滑块运动到D点时，N=（ M+m） g，摩擦力方向向左

Answer 1

分析 滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．

解答 解：A、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故A错误．
B、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，故B正确．
C、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，故C正确．
D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，物体M对地面的压力N=Mg．故D错误．
故选：BC．

点评 小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力．